第27卷第1期 2017年2月
粉束洽金工业
POWDER METALLURGY INDUSTRY
DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160109
Vol.27,No.1, p48-52
Feb.2017
某镍基粉末高温合金盘坏的热处理开裂分析
刘明东12，张莹1.2，黄虎豹1.2，李科敏1.2，韩寿波1,2，赵惊剑1.2，张义文1,2（1.钢铁研究总院高温材料研究所，北京100081：2.高温合金新材料北京市重点实验室，北京100081）
摘要：针对某镍基粉末高温合金盘坏在热处理后开裂的间题进行了分析。结果表明：盘坏组织中存在热诱导孔隙缺陷，热诱导孔隙缺陷在盘坏表面形成了微裂纹，降低了材料的抗拉强度。盘坏在热处理过程中，受到残余应力共同作用，其数值超过了材料的抗拉强度导致开裂。该盘坏中的孔隙是由于包套在热等静压过程中
漏气造成的，提高包套质量是消除盘坏热诱导孔隙缺陷的关键。关键词：粉末高温合金：热处理开裂：热应力；包套；热诱导孔
文献标志码：A
文章编号：1006-6543-(2017)01-0048-05
Analysis of heat treatment cracking of oneNi-based powder metallurgy
superalloydisk
LIU Ming-dong-", ZHANG Ying"2,HUANG Hu-bao'-,LI Ke-min'-2,HAN Shou-bo'-2
ZHAO Jing-jian'-2,ZHANG Yi-wen'-2
(1. High Temperature Materials Research Institute, Central Iron & Steel Research Institute, Beijing 100081, China; 2. Beijing Key Laboratory of Advanced High Temperature Materials, Beijing 100081, China)
Abstract: One cracking Ni-based powder metallurgy superalloy disk after heat treatment was analyzed. The re-sults show that there is TIP (thermal induced pore) in the disc, and the surface micro-crack induced by TIP reduces the tensile strength of the disk. The residual stress resulted from heat treatment is beyond to the alloy strength, which mcans the disk cracking and failure. The formation of the pore is because of leaking of cans in the hot iso-
static pressing. Improving the quality of cans is the key measure to eliminating the defect of TIP Key words: PM superalloy; heat treatment cracking; thermal stress; can; thermal induced pore
粉末高温合金采用粉末冶金工艺生产，由于粉末颗粒细小，成分均匀，无宏观偏析，具有较高的屈服强度和极佳的疲劳性能，是高推重比发动机涡轮盘、压气机盘和涡轮挡板等高温部件的理想材料[1-3]。
粉末高温合金是沉淀强化型合金，需要通过热处理析出第二相来获得足够的性能。高温合金的热处理通常是固溶十时效处理，冷却方式根据合金成分的不同有盐淬、油淬、风冷、空冷等方式。对于各种冷却方式下合金制件的温度场、应力场及冷却基金项目：北京市科技计划资助项目(Z141100002814014)
后的残余应力有过较多研究(48。一般认为，当合金制件在升温或冷却过程中受到的拉应力超过合金当时温度下的抗拉强度时，制件会产生裂纹，严重时造成开裂。有研究表明，裂纹往往起源于制件表面的局部氧化9-1；同时，合金制件的结构和组织缺陷也是导致热处理开裂的重要原因(12-15)。
实际生产中，在对某镍基粉末高温合金盘坏进
行热处理后，目视检查发现开裂，裂纹费穿盘坏轴向。本文通过对盘坏进行解剖和测试分析，结合具体生产流程，对开裂的原因进行探讨。
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收稿日期：2016-09-20 万方数据